홀 이펙트 센서 핀아웃 완벽 해설: 마그네틱 센서 레퍼런스 가이드

자기 홀 이펙트 센서란?

자기 홀 이펙트 센서는 자기장이 감지되면 출력이 하이(High)로 가고, 자기장이 없으면 로우(Low) 출력을 내는 장치입니다. 포텐셔미터로 감도 조절이 가능합니다.

홀 이펙트 모듈은 저항, 포텐셔미터, 전원, 홀 센서, LED 표시등, 비교기 LM393 IC, 커패시터로 구성됩니다.

홀 이펙트 센서 회로

핀 구성

핀 이름	설명
VCC	모듈에 +5V 전원 공급
GND	그라운드 전원 공급
DO	디지털 출력 핀, 마이크로컨트롤러 디지털 핀에 직결
AO	아날로그 출력 핀, 마이크로컨트롤러 아날로그 핀에 직결

홀 이펙트 센서 핀아웃

사양

• 동작 전압: 5V DC
• PCB 크기: 32×12mm
• 구하기 쉽고 저렴하며 소형
• 알레그로 A3144 홀 이펙트 스위치 센서 사용
• 자기 감지 홀 이펙트 디텍터 타입
• 프리셋 임계값의 LM393 비교기 탑재
• 감지 범위: 7mm
• 일반 아날로그/디지털 IC나 마이크로컨트롤러와 쉽게 연동

작동 원리

모든 A3114 홀 이펙트 센서는 자기장은 있으나 활성 전하는 없는 소재를 사용합니다. 입력 핀에 직접 전압이 인가되면 이 전하들이 활성화됩니다.

이 대전 입자가 자기장을 통과할 때 힘을 받아 직선 경로에서 휘어집니다. 이 입자들은 전류를 운반하는 도체이므로 두 평면이 형성됩니다. 첫 번째 평면에 자기장, 두 번째 평면에 전류 도체/휘어진 대전 입자가 위치합니다.

홀 센서 회로도

결과적으로 첫 번째 평면에 양전하, 두 번째 평면에 음전하가 모입니다. 두 평면 사이의 전압이 홀 이펙트 전압입니다. 자기장과 대전 입자 사이의 힘이 평형 상태면 두 평면 분리가 일어나지 않습니다. 즉, 전류 변화가 없으면 홀 전압이 자기장의 편이 또는 자속 밀도를 측정합니다.

대체 디지털 홀 이펙트 센서

A3114 홀 센서 모듈을 구할 수 없거나 다른 것을 원할 때 고려할 대안들:

• 플렉스 센서
• 심박수 펄스 센서
• 적외선 장애물 회피 센서
• 토양 수분 센서
• 화염 센서
• 충격 센서 모듈
• 컬러 센서
• 빗물 감지기

기타 아날로그 홀 이펙트 센서

• APDS9960, PT100 RTD, TLE4999I3, BH1750, DHT22, LM35, VL53L0X
• CCS811, BMP280, HC-SR505, MQ137, TMP36, BMP180
• ADXL335, DHT11, MPX4115A, MPU6050

아두이노 보드와 A3144 홀 이펙트 센서 인터페이스하기

홀 이펙트 센서로 자기 자속 밀도를 확인하려면 컨트롤러가 필요합니다. 여기서는 아두이노 보드를 사용합니다. 아래 회로도와 같이 배선해 인터페이스하세요.

아두이노 배선 연결

회로도에서 아두이노가 홀 이펙트 센서에 전원을 공급하고, 단일 LED가 아두이노 출력에 연결되어 표시등 역할을 합니다. 자기장이 감지되면 LED가 켜집니다.

필요한 연결 후 아두이노 라이브러리로 간단한 로직 프로그램을 작성해 아두이노 IDE로 업로드하세요. 아두이노 전원을 켜고 자석을 회로 가까이 가져가 테스트합니다. 정상 작동하면 홀 센서가 자석을 감지해 하이 로직 신호를 아두이노로 보내고, 아두이노가 LED를 켭니다.

홀 이펙트 센서 핀아웃 - 홀 이펙트 센서 회로 제작하기

이 회로에서는 알레그로 A1302 홀 이펙트 센서로 자기장을 감지하고, 아두이노 보드에 연결해 A1302 출력 전압을 읽어 화면에 표시합니다. 자석을 센서 가까이 대면 읽기 값이 변하며 자기장 감지를 확인할 수 있습니다.

필요 부품

• 홀 이펙트 센서 A1302 (1개)
• 아두이노 우노 보드 (1개)
• USB 케이블 (1개)

참고: A1302 핀아웃은 앞서 본 센서와 다릅니다. 4핀이 아닌 3핀(V_IN, GND, V_OUT) 구조입니다. 핀 1: IC 동작용 양의 DC 전압 입력(4.4~6V), 핀 2: 그라운드(DC 전원 음극), 핀 3: 출력 핀(자기장 밀도에 따른 아날로그 전압 출력).

A1302 핀아웃

회로도

회로도

회로 스케매틱

제작 단계

위 스케매틱대로 홀 이펙트 센서를 아두이노 보드에 연결해 회로를 구성하세요. 연결 완료 후 USB로 아두이노를 컴퓨터에 연결하고 다음 코드를 업로드해 홀 이펙트 센서의 자기장 읽기 값을 표시하세요.

참고: USB 케이블은 한쪽이 Type A, 다른 쪽이 Type B여야 합니다.

// 핀 연결 초기화/정의
int outputpin = 0;

// 그라운드 핀을 LOW, 입력 핀을 HIGH로 설정
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

// 메인 루프 - 출력 핀에서 원시 값 읽어 출력
void loop() {
  int rawvalue = analogRead(outputpin);
  Serial.println(rawvalue);
  delay(5000);
}

감도가 최고는 아니지만, 자석을 가까이 대면 읽기 값 변화를 확인할 수 있습니다.

홀 이펙트 센서 핀아웃 - 응용 분야

• 펄스 카운팅
• 문 열림/닫힘 감지

• 밸브 위치 결정
• 도킹 감지
• 근접 감지

마무리

아두이노와 홀 이펙트 센서 인터페이스는 자기장 읽기에 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 대부분의 센서가 4.5~6V 입력으로 동작하고 아두이노가 5V를 공급하므로 완벽하게 매칭됩니다.

아두이노 코드로 핀 연결을 정의하고 센서 출력 핀의 아날로그 전압을 읽을 수 있습니다. 아두이노는 연산이나 변환 없이 원시 값만 읽어 표시합니다.

궁금한 점 있으시면 언제든 연락 주세요. 기꺼이 도와드리겠습니다.